城镇污水处理厂A2／O工艺类型特点与应用

城镇污水处理厂A2/O工艺类型特点与应用摘要：从应用技术的层面介绍、论述了具有典型代表性的原型、改良倒置、复合倒置、复合倒置低温A2/O工艺类型和特点，并对其研发创新和应用状况作了简述。关键词：城镇污水处理；A2/O工艺；类型；特点；应用MunicipalwastewatertreatmentplantA2/OprocesstypecharacteristicsandapplicationLiulipingAbstract:Thetechnicalaspectsfromtheapplicationdescription,discussesthetypicalrepresentativeoftheprototype,modifiedinverted,invertedcomplex,compositeinversiontemperatureA2/Oprocesstypesandcharacteristics,andapplicationsoftheirresearchandinnovationandmade​​abrief.Keywords:urbansewagetreatment;A2/Oprocess;type;characteristics;application前言目前我国大部地区污水厂执行的排放标准，已由《污水处城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中一级B或二级提高到一级A,其中COD、BOD比较容易达标，但总氮总磷达标困难，以成为老污水厂治理的重点；对2006年1月1日起新建的城镇污水处理厂要求更高，不论是老厂升级改造还是新厂建设，各类型的脱氮除磷A2/O工艺得到了广泛的应用和改良创新。因此，从应用技术的层面来研究、认知、掌握A2/O工艺类型、特点及其研发创新与应用状况是十分必要的，对于城镇污水的治理、节能减排具有重大的现实意义。一、A2/O工艺的类型和特点1、原型A2/O工艺的类型和特点A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称，即原型A2/O工艺，呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置形式（图1）。厌氧过程；只需保持污泥呈悬浮状态，控制DO，使微生物释放多聚正磷酸盐，并水解成为磷酸盐，同事释放能量供压抑下生物活动的需要。缺氧过程；在缺氧条件下，由于兼厌氧性脱氮菌的作用，用污水中有机碳化物作为氢供给体，将来自好氧池混合液中大量硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气排入空气中，同时有机物分解。好氧过程；污水中的含氮化合物经异养性氮化细菌的作用分解成NH3-N，在好氧条件下，由于亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用将NH3-N氧化成硝酸盐和亚硝酸盐。微生物吸附厌氧阶段被释放的磷和原污水中的磷，在细菌细胞体内合成聚磷酸盐储存起来。去除BOD5、COD也在这一过程进行。沉淀池；在沉淀池中进行泥水分离，出水悬浮物降低，剩余污泥的排放达到除磷的目的。工艺特点：1为最简单的同步脱氮除磷工艺，不设初尘池，可提高A2O工艺系统的C/N；总的水力停留时间少于其他同类工艺。2在脱氮除磷的同时可去除以COD/BOD5等综合为代表的有机物，甚至超过常规生物处理水平，且氮、磷去除率也很高。3在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虑。4污泥中含磷浓度高，有利于资源化。工艺存在以下工艺缺点：（1）由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响。（2）由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果。（3）由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中只有一少部分经历了完整的释磷、吸磷过程，其余直接由缺氧区进入好氧区，这对于除磷是不利的。2、改良倒置A2/O工艺的类型和特点为消除普通的原型A2/O工艺的以上缺点，倒置A2/O工艺的流程采取了缺氧(A2)/厌氧(A1)/好氧(O)的布置形式（图2）。工艺特点：1回流污泥先进入缺氧池进行反硝化，使得进入厌氧池的污泥中硝酸盐浓度很低，不会与嗜磷菌争抢碳源，保证了磷的释放完全；2由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度可较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证。3普通A2/O的工艺可能会导致缺氧池碳源不足，而倒置A2/O工艺无此之忧。4倒置型A2/O可以不用污泥回流，降低了能耗，但处理效果会受到影响，仍然采用回流污泥。3、复合倒置A2/O工艺的类型和特点尽管倒置型A2/O工艺具有自身的特点，但仍然无法从根本上解决脱氮和除磷微生物间的泥龄矛盾，仍需较长的泥龄（SRT）和水力停留时间（HRT），反应池的体积和基建投资均较高。复合倒置A2/O工艺是通过向好氧池中投加生物载体而构成生物膜法与活性污泥法的复合处理工艺（图3）。工艺特点：1生物量较高，硝化性能提高，水力停留时间短，可节省占地和投资。2生物载体附着大量硝化菌，主要负责硝化，而活性污泥主要负责有机磷的去除，实现了硝化菌和聚磷菌的分离，缓解了泥齢矛盾，提高了脱氮去磷能力。@24、复合倒置低温A2/O工艺低温条件下（＜10℃）硝化污泥龄与聚磷污泥龄相差10—15d，这种巨大的泥齢差距导致现有的A2/O工艺难以实现同时脱氮去磷。@3复合倒置低温A2/O工艺（与图3相同，不同之处是在接触氧化池的生物载体上固装的是低温﹤10℃硝化和反硝化细菌），是利用特殊方法分离、培养驯化的低温硝化细菌和反硝化细菌固定在改良的复合倒置A2/O工艺好氧池生物载体上，实现不同菌群在低温下的各自生长，从而有效解决以上低温下难以实现同时脱氮去磷的难题。@3工艺特点：能够在低温条件下实现生活污水同时脱氮去磷。这是其他工艺类型无法实现的。二、A2/O工艺类型的创新研发和应用A2/O工艺的研发创新非常活跃，以上四种类型很有代表性，能够反映该工艺的现状和研发趋势。1、原型A2/O工艺和倒置A2/O工艺原型A2/O工艺在应用实践方面的研究较多，技术成熟，运行可靠。倒置A2/O工艺是在原型A2/O工艺改良创新而来的。有研究表明，在倒置的A2/A1/O方式下，碳源问题仍然存在，并造成聚磷菌的释磷水平明显低于常规的A1/A2/O方式。但在该方式中，由于硝酸盐在前面的缺氧区已经消耗殆尽，因此其厌氧环境更加充分，微生物厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧条件下形成的吸磷动力得到了更有效的利用@4。因此，得到了广泛的应用，也是污水处理厂升级改造经常采用的工艺之一。其将原型A2/O工艺的污泥回流系统与混合液系统合成一套回流系统，具有流程简洁、动力消耗小、管理简单的特点@5。但是，原型A2/O工艺仍然有应用，如哈尔滨地区一些新建城镇的污水处理厂就采用了该工艺，运行良好。2、复合倒置A2/O工艺特别适用于先期建设的城镇污水处理厂工艺的升级改造，优势明显。上海某污水处理厂进行中试，并采用了该工艺升级改造，开展系统研究，获取了优化参数，掌握了处理性能。3、复合倒置低温A2/O工艺这是一项具有地域特征的创新工艺，对于北方低温地区是其它工艺类型难以取代的。科技含量高，工艺先进，关键技术难度较大。结束语各A2/O工艺类型都是从原型逐步改良创新而来的，脱氮除磷原理基本相同，研究、掌握原型工艺是基础；在采用工艺类型时，工艺的先进性往往不是第一位的，是否适宜适用才是不二选择；在工艺参数参照借鉴中，个性优化更为重要；在应用实践中，不断创新脱氮除磷工艺更是应用实践者的责任。